剩余电流互感器是主要用来检测配电电路中、所有穿过剩余电流互感器穿心孔的、节点电流的矢量和、并按照设定的变比变换成所需信号的器件。剩余电流互感器是继电保护设备或者漏电探测监控系统中信号感知的最关键部件之一。其性能的好坏、工作的稳定性将直接决定漏电保护系统或着剩余电流监控系统的灵敏度、准确度和工作可靠性。剩余电流互感器的性能对继电保护设备或者漏电监控系统影响巨大，所以，在使用中需要明确剩余电流互感器的以下几个特性。

特 性 和 要 求

（1）灵敏度

         灵敏度即剩余电流互感器可以感知的最小电流的特性。由于剩余电流互感器主要是用来检测回路电流的矢量和，而在被检测回路绝缘良好、无漏电的情况下，电流的矢量和、即剩余电流几乎为0，所以，在实际使用中，需要剩余电流互感器尽可能的检测到mA级别甚至于uA级别的信号。
        一般的，剩余电流互感器检测到的电流信号越小，其灵敏度就越高。
灵敏度和互感器选用的软磁材料有直接的关系。一般的，导磁材料的初始磁导率越高，其灵敏度也就越高，抗饱和能力也就越差，成本也越高；软磁材料的初始磁导率越低，灵敏度越低，可是抗饱和能力越高，成本也越低。同时，互感器的穿心孔径越大、磁路越长，在确保灵敏度时投入的成本也将越高。在应用中需根据技术要求合理选用，以节约成本。
（2）精度和线性度

所谓精度也即准确级或者精度等级，是指互感器在规定的使用条件下，一次电流为额定值时的最大电流误差的百分值，根据规定，相应的准确级必须优于对应级别的容许误差。线性度是指互感器的输出电流变化量与输入电流变化量之比是一个常数。互感器线性度指标的好坏，对剩余电流探测器的性能有很大的影响，直接关系到剩余电流探测器的稳定性和可靠性。只有互感器具备良好的线性，才能反映出真实的线路漏电状态。
互感器的精度和线性度与互感器的磁性材料、二次负载、穿心孔径相关。一般的，尺寸和负载一定时，磁性材料的导磁率越高，精度也越高；磁性材料和负载一定时，穿心孔径越小，精度越高；当材料和尺寸一定时，二次负载越大，精度和线性度越差。
        用于剩余电流探测系统的剩余电流互感器，需要对30mA--1000mA的范围内的剩余电流进行连续监测，且检测精度需要优于3%。可是考虑到探测器系统总考核误差不能超过国家标准所规定的10%，所以，剩余电流互感器的精度等级最好优于1级或者0.5级，且为了尽可能的降低成本，可以选用尽可能小的二次负载。
（3）平衡特性

理想情况下，被检测回路的检测节点后端只有额定工作电流而没有漏电电流时，剩余电流互感器应不会有输出值。然而，由于剩余电流互感器的铁芯各点磁导率不均匀、磁路不平衡或者绕制工艺不良，一次导线与二次绕组的相对位置不对称或者工作电流差异等，造成二次绕组中仍有感应电势，有感应电流输出，这就是平衡特性的概念。
此外当互感器近旁有大电流流动或者强磁体的存在等外接因素对互感器的影响，也将改变铁芯各处的磁导率，致使剩余电流互感器特性变差，而导致被测节点后的电路无漏电仍旧会有电流输出。
在一定负载的情况下，剩余电流互感器因为以上因素而产生的感应电势越大，则互感器的平和特性越差。
在剩余电流探测系统中，国标要求系统的误差不能大于5%，所以，极限情况下，由于电流互感器平衡特性因素导致的误差不能超过5%。否则极难保证探测器及其系统在声明的报警阈值内稳定、可靠的工作。
在一定负载的情况下，剩余电流互感器因为以上因素而产生的感应电势越大，则互感器的平和特性越差。
在剩余电流探测系统中，国标要求系统的误差不能大于5%，所以，极限情况下，由于电流互感器平衡特性因素导致的误差不能超过5%。否则极难保证探测器及其系统在声明的报警阈值内稳定、可靠的工作。
（4）过载特性

过载特性考察的是剩余电流互感器在经过大的电流冲击后的恢复能力。在剩余电流互感器受到大电流冲击后，剩余电流互感器的各项性能参数变化越小，其过载特性越好，反之越差。当互感器的过载特性较差而致使其在受到大电流冲击后无法恢复到冲击前的状态，则漏电保护系统有可能出现拒动作、剩余电流监控系统出现误报警或者不报警现象。

（5）温度特性

互感器的温度稳定性是指互感器的在一次信号稳定的情况下、二次信号的输出随温度的改变而发生变化的现象。剩余电流互感器温度特性的优劣将影响漏电保护系统或者剩余电流探测系统的温度稳定性。

（6）隔离耐压

剩余电流互感器不但具有检测节点电流矢量和的作用，同时还需要对被测回路进行良好的隔离绝缘，以保证互感器二次侧所连接的信号处理单元及其后端的系统的运行安全。剩余电流互感器隔离耐压指标较差将有可能引起保护设备或剩余电流探测系统遭强电电流冲击而损毁，甚至于危及人身安全。

剩余电流互感器的选用 ：

（1）首先需要明确互感器的应用目的和安装环境。一般的，剩余电流互感器主要有以下几个方面的应用：用于对额定动作保护的环境，比如电热水器、微型断路器、较大功率的其他用电器，为了防止触电危险的发生，一般的会有漏电动作保护设置，将用到高灵敏度、平衡特性优的剩余电流互感器；用于配电电路接地保护的环境，比如电气保护装置、电动机保护装置等，需要实时监控配电电路的漏电状态并在指定条件下实施保护功能，就需要用到精度和线性度较高、且抗饱和能力较强、平衡特性优的剩余电流互感器；用于绝缘监测、电气火灾监控的环境，比如剩余电流探测器系统中的剩余电流互感器，需要用到精度高，线性度好且平衡特性优的剩余电流互感器。
从以上分析来看，无论哪一种类的剩余电流互感器，其它电参数的要求可能有所不同，可是平衡特性是剩余电流互感器必须要求的，足见平衡特性对剩余电流互感器来说多么重要。
由于不同的功能需求，对剩余电流互感器的选材和设计及成本是有很大影响的，只有明确了应用的目的，才能更好的进一步选择在使用方面进行优化设计的剩余电流互感器，且成本可以尽可能的降低。
当互感器的应用目的明确之后，还需要进一步明确安装环境：用在电缆回路中的，只要空间允许，优先选用圆形穿心孔系列产品。在相同回路电流的情况下，这样不但可以降低成本，更可以使整个系统处于最佳应用状态；如果空间不允许或者用在汇流母排环境里时，圆形穿心孔无法满足时，就需要考虑矩形穿心系列产品，虽然线性度和平衡特性均没有圆形穿心系列好，成本也比较高，可是误差也可以很好的控制在允许范围内，且能满足安装需求，还是比较好的解决方案；当应用在既有电路改造工程中，在不允许停电的情况下施工，则只有用开启式的剩余电流互感器，虽然成本高，只要误差和平衡特性在允许范围之内，也就成为唯一的解决方案。
（2）确定互感器的穿心孔径。确定好互感器的种类后，就需要根据电缆或者母排的规格选择互感器的规格了。
如果是选择圆形穿心的互感器，就需要根据电缆的规格和根数粗略计算回路所需要的最小直径。如果单芯电缆的直径为D，则在三相三线电路中，所需的最小直径大约为2.2D；在三相四线的电路中所需的最小直径大约为2.5D；根据计算得到的这些结果，再进一步选择剩余电流互感器的内径。一般的在以上计算出的数据再乘以1.2所得到的结果即可以作为互感器的穿心孔径，或者选用相接近的可是得稍微大一点孔径的剩余电流互感器。
在母排环境内，就需要了解母排的安装尺寸，这个可以根据断路器的型号及其安装尺寸就可以确定所用母排的规格和母排安装尺寸。根据母排安装尺寸选用稍微大一些的矩形剩余电流互感器产品即可。由于剩余电流互感器的穿心孔形状直接影响剩余电流互感器的平衡特性，圆形穿心的互感器平衡特性最好、矩形穿心的次之、开口的产品平衡特性最差。同时考虑到产品的价格又差别很大，所以在选用产品的时候优先选用圆形穿心产品、矩形产品次之、当闭环产品不能满足安装需要时再考虑相应的可开启式产品。
（3）剩余电流互感器的二次信号的确定。由于剩余电流互感器的一次剩余电流比较小，为了保证互感器优良的线性度，互感器的二次输出信号一般比较小，电流信号输出大都在0.25mA-50mA范围内；电压信号输出范围大都在100mV-2000mV之间。一般的剩余电流互感器的输出信号大都需要进行A/D转换再进行数据处理，为了提高A/D转换的精度，希望互感器二次输出的信号越大越好。可是信号越大，互感器的线性度就会越差。在输出信号比较大时，为了提高线性度，往往需要把互感器的变比设定的比较大些，这样就会增加成本，同时也会加长生产周期。所以只要转换精度和线性度能达到系统要求，输出信号小些为宜。在输出为电流信号时，还需要考虑到变比的参数；这个可以考虑以上分析并考虑到采样电阻值来确定。当输出为电流信号时，系统内的采样电阻直接影响采样精度，所以，其精度最好优于0.5%。
开启式剩余电流互感器的二次输出信号不宜高于1000mV，由于互感器的磁路被断开，其导磁性能大大减小，所以当输出信号比较大时，线性急剧变差。这样会造成系统对整定点监测精度有效，而偏离整定点的监测数据误差增大，造成系统的整体性能降低。
当单点安装时，也可以考虑集成模块的一体式剩余电流互感器产品，也就是信号处理电路和二次绕组一体式产品，可以直接输出所需的数字信号，由于信号处理模块和电流互感器同在一个产品内部，尽可能的降低了信号线串扰，还节约了成本。
（4）剩余电流互感器的二次输出方式。剩余电流互感器常用的输出方式有屏蔽引线输出、端子输出。引线最常用的是RVVP双绝缘屏蔽护套线；也可端子输出，接线方式比较灵活。用端子输出时，信号线需要用双绞线以提高抗干扰能力。如果信号线太长还需要考虑RVSP双绞双绝缘护套线或者在剩余电流互感器内部加信号放大电路。

（5）剩余电流互感器的定型。经过以上几个步骤，就可以把剩余电流互感器的规格型号、具体参数、输出方式等确定下来。再考虑到其他细节方面的一些问题之后就可以根据《产品选型手册》选型了。

平衡特性测试原理及电路

当剩余电流互感器的变比为2000:1；理想情况下，互感器二次侧接2K ohm负载且初级输入电流为1000mA时，并接在负载两端的电压表示数应为1000mV，那么，可以用1mV等效为1mA。当用测试工装检测时，电压表所示的mV数值可以等效为剩余电流互感器的不平衡输出电流值。

平衡特性测试方法：

圆形开窗互感器平衡特性测试方法：

（1）测试工装紧贴互感器穿心孔内壁且最大间距垂直穿过互感器。

（2）使测试工装通过规定等级的测试电流。

（3）旋转互感器一周，万用表示数需不大于规定值。

（4）使互感器穿心孔和测试工装夹角45度。

（5）再次旋转互感器一周，万用表示数需不大于
       规定值
（6）按照以上方式两次转互感器各一周，且旋转速度不大于6°/秒，示数均不大于规定的数值为合格。

矩形开窗互感器平衡特性测试方法：

（1）测试工装垂直位于互感器穿心孔内最大间距位置。

（2）使测试工装通过规定等级的测试电流。

（3）使工装两臂同时向中间并拢，万用表示数需不大于规定值。

（4）使工装两臂并拢，且移至互感器穿心孔内壁处。

（5）使测试工装紧贴穿心孔内壁滑动一周，万用表
       示数需不大于规定值
（6）按照以上两种方式测试互感器，且示数均不大于规定的数值为合格。

误差测试原理及电路：

剩余电流互感器根据应用方式，可以用“源-表法”检测其精度和线性度等指标。
在具体实施方法上：电流源用来提供标准的电流，根据剩余电流互感器的额定参数输入规定的电流，互感器的二次并接额定负载电阻，并且在负载电阻的两端并接高精度电压表，用来监测互感器二次负载电阻两端的电压。并需要注意所有的测试设备需要良好接地，否则会增大测量误差。
在测量得到互感器二次负载两端的电压后，根据负载电阻的实际阻值，计算出互感器的二次输出电流，继而计算出误差。由于一般的剩余电流互感器的二次输出电流非常小，示数极易受到环境杂波干扰而读数不准确，不建议采用电流表直接测量互感器的二次电流。
当需要检测某一点的灵敏度时，建议采用示波器监测互感器在使用条件下的二次输出波形是否失真，铁芯是否饱和。当互感器波形失真较严重时，不能保证互感器的重复精度。
在整个检测过程中，和其他的互感器一样，不允许互感器二次开路。一般的由于剩余电流互感器的铁芯为高导磁铁芯，且铁芯截面不大，互感器二次开路更容易饱和而造成铁芯剩磁，互感器的误差将增大。

过载测试原理及电路

过载测试和误差测试的电路相同。
首先需要在过载测试前进行一次过载前误差测试，并记录测试数据计算误差；然后根据过载参数，输入规定的过载电流进行过载测试；过载测试完成后，再进行过载测试后的误差测试，并根据测试结果计算误差。
过载后的误差需要在允许范围内，否则产品不合格。

剩余电流互感器在配电系统中的安装

剩余电流互感器在安装前，首先需要查清低压系统接地形式。我过低压系统接地形式有TT、TN、IT系统。由于iT系统自形成一个封闭的系统，在特殊情况下采用，且安全性能高，一般不采用剩余电流保护装置作为人身电击、电气火灾保护。TN系统中，又可分为TN-C、TN-C-S、TN-S系统。剩余电流互感器在TT、TN-C-S、TN-S系统中的接线要求是不同的。
在TN-S、TN-C-S、TN-C、TT系统中，回路的相线和中性线必须同时穿过剩余电流互感器的穿心孔。而PE线一定不能穿过剩余电流互感器的穿心孔，每个回路的任何中性线均不得混合使用。在TN-C系统中由于PE线和中性线为同一条线，不能采用剩余电流保护装置，不建议使用剩余电流互感器，可以把TN-C系统改为TN-C-S系统，然后再安装剩余电流互感器。具体可参考以下附图。
剩余电流互感器在TN-S系统中的安装

剩余电流互感器在TT系统中的安装

剩余电流互感器在TN-C系统中的安装

剩余电流互感器在TN-C-S系统中的安装

也并非所有的剩余电流互感器都需要将相线穿入剩余电流互感器内，TN-S系统中总的剩余电流检测方式就可以不用把相线穿过剩余电流互感器，而它只穿一根电缆通过剩余电流互感器就可以了。这个方式具有特殊的优势：可以选用小型的剩余电流互感器提高测量精度，后期互感器如果出现故障，维护也方便；且由于剩余电流一般比较小，对剩余电流互感器的影响比较小；互感器选用小型号的产品，降低了使用成本。具体接线示意图如下：

安装剩余电流互感器的位置，需要尽可能的远离其他回路的相线，以避免其他回路的大电流产生的强磁场对剩余电流互感器的工作状态产生影响。在条件许可的情况下，也尽可能使被检测的回路的相线位于剩余电流互感器穿心孔的中间位置，以尽可能的消除被检测回路的相电流对剩余电流互感器的影响。
 当安装大孔径的剩余电流互感器时，由于被检测回路的相电流一般的比较大，尽可能的使A/B/C/N回路电缆挨在一起且位于互感器的穿心孔中间位置。这样会尽可能的改善回路电流对互感器的影响。
当在母排周围安装剩余电流互感器时，调整剩余电流互感器的位置，使四条母排位于剩余电流互感器穿心孔的中间位置，母排距离互感器内侧的间距尽可能的一致。不建议母排紧挨互感器的内侧位置安装，这样由于A/B/C相的母排距离互感器线圈较近而对绕组线圈产生较为不利的影响。
由于剩余电流互感器是检测的电流矢量和，所以，在使用中，一般的不需要区分同名端。而只需要把互感器的次级绕组良好的和设备相连接即可。
一般的，剩余电流互感器在开关或者断路器的上端或者下端均可，对检测结果不会有任何影响。但是为了以后的检测方便，建议安装在开关或者断路器的下端，在断电检修时不必将上级的开关断电，只需要将本级的开关断电即可。